[发明专利]一种Ca(Zn1/3Nb2/3)O3基高频层状磁电复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学领域，涉及一种Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料及其制备方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，器件的小型化、多功能化，使得人们对集电性与磁性等于一身的多功能材料研究兴趣不断高涨。因此，包括铁电介电材料和磁性材料在内的元器件的微型化和小型化是必然趋势，而集介电性与铁磁性于一体的磁电复合材料拥有相同的体积却可以在电路上拥有更多的功能。

微波介质陶瓷在高频下具有优良的介电性能(如介电常数、介电损耗)微波的频率高，可用频带宽，信息容量大，可以实现多路通信；微波的波长短，可以用较小的尺寸做出增益高、方向性强的天线，同时软磁中尖晶石类铁氧体的应用频率范围为0.001～300MHz，在其应用频率范围内具有高的品质因数Q，大的磁导率μ。广泛应用于多路通讯电感器、微波器、磁性天线和记录磁头等。

磁电复合材料分为0-3型磁电复合材料和2-2型磁电复合材料。0-3型磁电复合材料是将不连续的铁电相(铁磁相)颗粒分散于三维连通的铁磁相(铁电相)中，按一定的比例混合，在一定温度下固相烧结，从而得到的颗粒磁电复合材料。此种结构简单，是研究最早、应用最广的一种类型。但由于压电相(铁磁相)在铁磁(压电)基体中存在分散不均的问题，因而此种结构类型的材料磁电电压系数较低。现有的2-2型磁电复合材料由于热收缩率和烧结温度的问题，两相不易烧结在一起，容易产生分层，翘曲，断裂，导致磁电性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料及其制备方法，将介电铁磁相以层状复合的方式共烧在一起，可以有效地抑制两相之间的相互反应从而保持各自的特性，使制备的Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料既具有较好的介电性又具有较好的铁磁性。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料，该Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料的化学式为：(1-x)Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃/xNi_0.8Zn_0.2Fe₂O₄，其中x为Ni_0.8Zn_0.2Fe₂O₄的质量百分数，且0.1≤x≤0.4。

该Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料的化学式为：(1-x)Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃/xNi_0.8Zn_0.2Fe₂O₄，其中x为Ni_0.8Zn_0.2Fe₂O₄的质量百分数，且0.1≤x≤0.2。

该Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料的化学式为：(1-x)Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃/xNi_0.8Zn_0.2Fe₂O₄，其中x为Ni_0.8Zn_0.2Fe₂O₄的质量百分数，且x＝0.1。

Ca(Zn_1/3Nb_2/3)O₃基高频层状磁电复合材料的制备方法，包括以下步骤：